学生识讲“大鱼食细鱼”,但一问能量去了哪里就答“用完了”,一问分解者就当成食垃圾的消费者。这一堂用十趴递减与三个角色,把食物网讲成一张有方向的能量地图。
本堂目标 学生能够:① 讲出生产者、消费者与分解者在生态系中的角色,并由给定生物画出一条完整的食物链;② 用每一层只剩约十分之一能量,算出食物链上各层可支持的能量;③ 讲出碳在光合作用、呼吸作用与燃烧之间怎样循环,并解释为何能量单向流动而物质可以循环再用。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 光合作用 |
植物用哪两种原料造食物? |
二氧化碳与水,并放出氧气 |
| 呼吸作用 |
动物呼吸时吸什么、呼出什么? |
吸氧气、呼二氧化碳,并取出能量 |
| 百分比 |
10,000 的十分一是几多? |
1,000 |
02 课堂流程(45 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–5 分钟 |
一个鱼缸 |
出示鱼缸,问“缸里的鱼死后由谁清走” |
讲出分解者 |
| 5–15 分钟 |
三个角色 |
黑板写草、蝗虫、青蛙、细菌,要学生分成生产者、消费者、分解者 |
讲出各自的取食方式 |
| 15–29 分钟 |
十趴递减 |
由 10,000 kJ 的草逐层算 1,000、100、10,问第四层还有几多 |
自己算一次十分一 |
| 29–38 分钟 |
食物网与物质循环 |
加多一条分支示范食物网,再讲碳由光合作用入、呼吸作用出 |
讲出碳的两个方向 |
| 38–42 分钟 |
独立练习 |
发三题(画食物链、算能量、判断角色),巡行只问“这只食什么” |
先写角色再落数字 |
| 42–45 分钟 |
离场检查 |
收答案,口头问“能量可不可以循环再用” |
答不可以,物质才可以 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:三个角色:不是“大鱼食细鱼”那么简单
生产者自己造食物,靠光合作用把阳光、二氧化碳与水变成有机物,是整个生态系的能量入口。消费者吃别的生物,草食是第一层、肉食是第二层。分解者把尸体与排泄物分解成简单的无机物,例如真菌与细菌,令物质回到泥土与空气。学生最常把分解者当成“食垃圾的消费者”,你要他讲清楚:分解者不是吞食物,是把有机物分解成无机物,让生产者再用。
叫学生讲出分解者与消费者的分别
第二幕:十趴递减:能量为何养不起长链
能量沿食物链传递时,每一层只有约十分之一能传到下一层,其余用在呼吸、运动与散热。10,000 kJ 的草只支持 1,000 kJ 的蝗虫、100 kJ 的青蛙、10 kJ 的蛇。所以食物链通常只有四至五层,再上去能量太少,养不起稳定的族群。叫学生用这条规则解释为何顶层掠食者的数目一定最少。
叫学生讲出食物链为何不会超过五层
第三幕:物质循环:能量单向、物质可回头
碳由大气中的二氧化碳进入植物,是光合作用;由生物回到大气,是呼吸作用;燃烧化石燃料亦是把碳送回大气。能量不一样:它由阳光入,最后以热散失,不可以回到太阳再用。所以我们讲能量流动、物质循环,两个词不可交换使用。要学生讲出“能量由哪里来、最后去哪里”。
叫学生讲出能量与物质的分别
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 画食物链 |
草地有草、蝗虫、青蛙、蛇、真菌,写出一条食物链 |
1) 由生产者开始。2) 按取食关系串连。3) 箭嘴指向取食者 |
草→蝗虫→青蛙→蛇,真菌是分解者不在链中 |
| 能量递减 |
草有 10,000 kJ,蝗虫取十分一、青蛙再取十分一,青蛙有几多? |
1) 10,000 乘 0.1 得 1,000。2) 再乘 0.1 |
100 kJ |
| 角色分类 |
泥土中的细菌属于哪一类? |
1) 问它做什么。2) 把尸体分解成无机物 |
分解者,不是消费者 |
| 生物量比例 |
1,000 只蚜虫支持 50 只瓢虫,瓢虫占蚜虫几多? |
1) 50 除以 1,000。2) 化为百分比 |
5%,即约二十只蚜虫养一只瓢虫 |
合理性检查(一定要教):三个检查:一是方向,箭嘴由被食者指向取食者,画反了整条链的逻辑就错;二是层数,能量每上一层乘 0.1,下层一定少过上层,若算出下层多过上层就一定错;三是角色,分解者不放在食物链主线,但要写得出名称。数值上 1,000 只蚜虫支持 50 只瓢虫,比例是 5%,即约二十比一,可以用这条核对生物量金字塔是否合理。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| 草有 100,000 kJ,第二层消费者最多可得几多? |
1,000 kJ |
有没有只乘了一次十分一而不是两次 |
| 画一个食物网,其中蝗虫有两个天敌 |
食物网多于一条链 |
有没有只画一条链 |
| 落叶堆中,哪一类生物把有机物变回无机物? |
分解者(真菌与细菌) |
有没有把分解者当消费者 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| 把分解者当成消费者 |
细菌食树叶,所以是消费者 |
分解者是把有机物分解成无机物,不是吞食 |
| 箭嘴画反 |
蛇→青蛙→蝗虫→草 |
箭嘴由被食者指向取食者,能量就是跟箭嘴走 |
| 每层只减十分一 |
10,000 减 10 得 9,990 |
是十分一剩下来,不是减十分一 |
| 讲能量可以循环 |
能量用完会回到草那里 |
能量以热散失,只有物质可以循环 |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| 能量在食物链可否循环再用? |
不可以,只可单向流动并以热散失 |
答可以表示仍把能量与物质混在一起 |
| 草 10,000 kJ,第三层(青蛙)最多几多? |
10 kJ |
答 1,000 表示少乘了一次十分一 |
| 分解者的工作是什么? |
把尸体与排泄物分解成无机物 |
答“食垃圾”要重教第一幕 |
09 导师常问
要不要计到小数?
中一用整数就好。由 10,000 起,逐层乘十分一都是整数,学生可以把注意力放在概念而不是计算。
要不要讲氮循环?
只口头提一句蛋白质与肥料有关即可。碳循环画得出三个方向已经足够,氮循环留给中四生物。
食物网要画几多条链?
三至四条就够。重点是示范同一种生物可以出现在多条链中,画得太多学生只顾抄图。
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